试题
一、单选题
1.不等式9x20的解集为( ) A.xx3 C.x3x3 【答案】D
【解析】将所求不等式变形为x290,解此不等式即可得解集. 【详解】
将不等式9x20变形为x290,解此不等式得x3或x3. 因此,不等式9x20的解集为xx3或x3. 故选:D. 【点睛】
本题考查一元二次不等式的求解,考查运算求解能力,属于基础题.
B.xx3
D.xx3或x3
1212.曲线yx在点1,处的切线的倾斜角为( )
22A.
6B.
4C.
3D.
2【答案】B
【解析】由题意,求得y'x11,得到ktan1,即可求得切线的倾斜角,得到答案. 【详解】
12x,则y'x,所以y'|x11, 2设切线的倾斜角为,可得ktan1,
由题意,函数y又由[0,),所以故选:B. 【点睛】
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. 4本题主要考查了导数的几何意义的应用,其中解答中熟记导数的几何意义是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 3.已知a、b、cR,则( ) A.abac2bc2 C.ab0【答案】C
【解析】利用特殊值法以及不等式的基本性质可判断各选项中不等式的正误. 【详解】
对于A选项,若c=0,则ac2bc2,A选项错误; 对于B选项,若c0,则
B.
abab cc11 abD.a2b2ab
abab,B选项错误; cc对于C选项,由不等式的基本性质知,若ab0,则ab0,则
ab,所以,abab11
,C选项正确; ab
对于D选项,取a3,b2,则a2b2ab,D选项错误. 故选:C. 【点睛】
本题考查利用已知条件判断不等式的正误,常用不等式的基本性质、特殊值法与作差(商)法来判断,考查推理能力,属于基础题. 4.在锐角中
,角
所对的边长分别为
.若
( )
A. B. C. D. 【答案】D
【解析】试题分析:【考点】正弦定理解三角形
5.已知a0,则aA.2 【答案】B
【解析】将所求代数式变形为a【详解】
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4a的最小值为( ) aB.3
C.4
D.5
41,然后利用基本不等式可求出该代数式的最小值. aQa0,由基本不等式得a4a44a12a13, aaa4a的最小值为3. a当且仅当a2时,等号成立,因此,a故选:B. 【点睛】
本题考查利用基本不等式求最值,考查计算能力,属于基础题.
x1 6.已知变量x、y满足线性约束条件xy0,则z2xy的最小值是( )
xy60A.3 【答案】A
【解析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线z2xy,观察该直线在y轴上的截距最小时对应的最优解,代入目标函数计算即可. 【详解】
B.2
C.4
D.5
x1作出不等式组xy0所表示的可行域如下图中的阴影部分所示:
xy60
x1联立,解得xy1,可得点A1,1,
xy0平移直线z2xy,当该直线经过可行域的顶点A1,1时,直线z2xy在y轴上的截距最小,此时目标函数z2xy取得最小值,即zmin2113. 故选:A.
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【点睛】
本题考查简单的线性规划问题,考查线性目标函数的最值问题,一般通过平移直线法找出最优解,考查数形结合思想的应用,属于基础题.
7.等差数列an前几项和为Sn,且S3=6,a3=4,则公差d等于() A.1 【答案】C
B.
5 3C.2 D.3
32d6a103a1. 【解析】设{an}的公差为d,首项为a1 , 由题意得, 解得2d2a12d4本题选择C选项.
8.若函数y4x33bx有三个单调区间,则b的取值范围是( ) A.0, 【答案】A
【解析】求得函数的导数y34xb,根据导数和原函数的关系,即可求解. 【详解】
由题意,函数y4x3bx,可得y12x3b, 要使得函数y4x3bx有三个单调区间, 则满足04(12)3b144b0,即b0. 故选:A. 【点睛】
本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,其中解答中熟记导函数与原函数之间的关系的是解答关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
33B.,
C.,0 D.0,
22x29.若点O和点F分别为椭圆y21的中心和右焦点,P为椭圆上任意一点,则
2uuuruuurOPFP的最小值为( )
A.
1 4B.
1 3C.
1 2D.
2 3【答案】C
x2【解析】设点P的坐标为x,y,可得y1,且有2x2,然后利用平22第 4 页 共 14 页
uuuruuur面向量数量积的坐标运算结合二次函数的基本性质可求出OPFP的最小值.
【详解】
x2设点P的坐标为x,y,则y1,且有2x2,F1,0,
22uuurFPx1,y,
uuuruuur11112OPFPx2xy2x2x1x2x2x1x1,
2222uuuruuur1. ,当时,取得最小值x1OPFPQ2x22故选:C. 【点睛】
本题考查椭圆中向量数量积最值的计算,涉及到椭圆的有界性,考查计算能力与函数方程思想的应用,属于中等题.
10.已知等比数列an的公比q0且q1,其前n项和为Sn,则S2a3与S3a2的大小关系为( ) A.S2a3S3a2 C.S2a3S3a2 【答案】B
【解析】利用a1和q表示S2a3与S3a2,然后利用作差法可比较出S2a3与S3a2的大小关系. 【详解】
B.S2a3S3a2 D.不能确定
S3a2S2a3a11qq2a1qa11qa1q2a12q0,因此,S2a3S3a2.
故选:B. 【点睛】
本题考查等比数列中相关项的大小比较,一般利用首项和公比相应的项进行表示,考查推理能力与计算能力,属于中等题.
x2y211.已知P是双曲线21a0上的点F1、F2是其左、右焦点,且216a9auuuruuuurPF1PF20,若PF1F2的面积为9,则a等于( )
A.2 【答案】B
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B.1
C.3
D.4
uuuvuuuuvPFPF【解析】利用勾股定理与双曲线的定义可求出结合三角形的面积公式可求12,
出a的值. 【详解】
uuuruuuuruuuruuuur由PF得PF, 1PF21PF20uuuv2uuuuv2uuuuv2222PFPFFF216a9a100a由勾股定理得, 1212uuuvuuuuv由双曲线的定义得PF1PF28a,
uuuv2uuuuv2uuuvuuuuvuuuvuuuuv264aPF1PF22PF1PF2100a2PF1PF2,所以
2uuuvuuuuvPF1PF218a2,
则PF1F2的面积为故选:B. 【点睛】
本题考查焦点三角形面积的计算,涉及双曲线的定义和勾股定理的应用,考查计算能力,属于中等题.
vuuuuv1uuuPF1PF29a29,Qa0,解得a1. 2x2y212.已知O为坐标原点,F是椭圆C:221(ab0)的左焦点,A,B分别为
abC的左、右顶点,P为C上一点,且PFx轴,过点A且斜率为1的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E,若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( ) A.
1 3B.
1 2C.
2 3D.
3 4【答案】A
【解析】设直线l的方程为yxa,求得点Mc,ac,E0,a,及OE中点
aH0,,根据B,M,H三点共线,所以kBHkBM,求得a3c,即可求解. 2【详解】
x2y2由题意,椭圆C:221(ab0),可得F(c,0),A(a,0),B(a,0),
ab设直线l的方程为yxa,
令xc,解得yac,即点M的坐标为Mc,ac,
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ayaHE0,aEOE令x0,解得,即点的坐标为,则中点0,2, 因为直线BM经过OE的中点,即B,M,H三点共线,所以kBHkBM,
aca11ca又由,即,得a3c, 2,kkBHac2BMa02acc1所以椭圆的离心率为e.
a30故选:A. 【点睛】
本题主要考查了椭圆的离心率的求法,其中解答中注意合理运用椭圆的方程和几何性质,以及三点共线的条件是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.
二、填空题 13.命题“x0R,【答案】xR,12x02”的否定为_________. x01x2„2 x【解析】根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解. 【详解】
由题意,根据存在性命题与全称命题的关系, 可得命题“x0R,故答案为:xR,【点睛】
本题主要考查了全称命题与存在性命题的关系,其中解答中熟记全称命题与存在性命题的关系,准确改写是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.
22yx 14.设m为常数,若点F0,5是双曲线1的一个焦点,则m________.
m912x02”的否定为“xR,1x2„x0x2”.
1x2„2. x【答案】16
【解析】根据双曲线的焦点坐标可得出关于m的等式,解出即可. 【详解】
y2x2由于点F0,5是双曲线1的一个焦点,则m95225,解得
m9第 7 页 共 14 页
m16.
故答案为:16. 【点睛】
本题考查根据双曲线的焦点坐标求参数,考查运算求解能力,属于基础题. 15.已知集合Ax|12x8,xR,Bx|1xm1,xR,若xB成2立的一个充分不必要条件是xA,则实数m的取值范围是 . 【答案】(2,)【解析】试题分析:Ax|12x8,xR{x|1<x<3},因为xB成立的一2个充分不必要的条件是xA,所以m1所以实数m的取值范围是>3,即m>2. (2,)【考点】充分条件和必要条件的应用 16.斜率为
42的直线l经过抛物线y2pxp0的焦点F1,0且与抛物线交于A、3B两点,则线段AB的长为________.
【答案】
25 4【解析】先根据抛物线的焦点坐标得出抛物线的标准方程,设点Ax1,y1、Bx2,y2,将直线l的方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可计算出线段AB的长. 【详解】
由于抛物线y2pxp0的焦点为F1,0,则
22p1p2, 2所以,抛物线的方程为y4x,设点Ax1,y1、Bx2,y2,
44yx1直线l的方程为yx1,联立,消去y得4x217x40, 332y4xx1x2171725,ABx1x222.
44425. 故答案为:4【点睛】
本题考查抛物线的焦点弦长的计算,涉及韦达定理与抛物线定义的应用,考查计算能力,属于中等题.
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三、解答题
17.在等差数列an中,已知a11,a35. (1)求数列an的通项公式;
(2)若数列an的前k项和Sk25,求k的值. 【答案】(1)an43n;(2)k5
【解析】(1)设等差数列an的公差为d,由a11,a35,求得d3,即可得到等差数列的通项公式;
(2)由(1),利用等差数列的前n项和公式,求得Sn列出方程,即可求解. 【详解】
(1)由题意,设等差数列an的公差为d,则ana1n1d, 因为a11,a35,可得12d5,解得d3, 所以数列an的通项公式为an1n1343n. (2)由(1)可知an43n,所以Sn又由Sk25,可得325nn,根据Sk25,22n[1(43n)]35n2n,
22210325kk25, 即3k25k500,解得k5或k,223又因为kN*,所以k5. 【点睛】
本题主要考查了等差数列的通项公式的求解,以及等差数列的前n项和的应用,其中解答中熟记等差数列的通项公式和前n项和公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
18.在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知abc23ab.(1)求C的值; (2)若ABC的面积为233,c7,求a、b的值. 2a2a3【答案】(1)C;(2)或.
b3b23第 9 页 共 14 页
【解析】(1)将题干中的等式变形为a2b2c2ab,利用余弦定理可求出cosC的值,结合角C的取值范围可得出角C的值;
(2)根据三角形的面积公式和余弦定理列出关于a、b的方程组,解出即可. 【详解】
(1)将等式abc23ab变形为a2b2c2ab,
2a2b2c2ab1C由余弦定理得cosC,,故; Q0C32ab2ab21333ab6a2a3ab(2)由题意有:2,解得或. 22,整理得22ab13b3b2a2b2ab7【点睛】
本题考查利用余弦定理解三角形,同时也考查了利用余弦定理和三角形面积求边长,考查运算求解能力,属于基础题.
19.在等比数列an中,a10,nN*,且a3a28,又a1、a5的等比中项为16.(1)求数列an的通项公式; (2)设bnlog2an,数列bn的前n项和为Sn,是否存在正整数k,使得21111Lk对任意nN*恒成立?若存在,求出正整数k的最小值;S1S2S3Sn若不存在,请说明理由.
n1【答案】(1)an2;(2)存在,且k最小值为2.
【解析】(1)设等比数列an的公比为q,根据题意求出a3和a2的值,即可求出q的值,然后利用等比数列的通项公式可得出数列an的通项公式; (2)求出bn与Sn,利用裂项求和法求出
1111L,可得出该代数式的S1S2S3Sn取值范围,由此可得出正整数k的最小值. 【详解】
2(1)设数列an的公比为q,由题意可得a3a1q0,故a316,
Qa3a28,a28,qa32,ana1qn1a2qn282n22n1; a2第 10 页 共 14 页
n(2)Qbnlog22n,Snb1b2Lbnnn1. 2Q12112, Snnn1nn11111111111111L2L212S1S2S3Snnn1122334n1,
因此,正整数k的最小值为2. 【点睛】
本题考查等比数列通项公式的求解,同时也考查了数列不等式的恒成立问题,涉及等差数列的前n项和以及裂项求和法的应用,考查计算能力,属于中等题.
20.已知抛物线y2x与直线ykx1相交于A、B两点,O为坐标原点. (1)求证:OAOB;
(2)当OAB的面积等于10时,求k的值. 【答案】(1)见解析;(2)k1. 6【解析】(1)设点Ax1,y1、Bx2,y2,将直线AB的方程与抛物线方程联立,列出
uuuruuur韦达定理,利用平面向量数量积的坐标运算计算出OAOB0,即可证明出
OAOB;
(2)由题意得出OAB的面积为SOAB的值. 【详解】
(1)设Ax1,y1,Bx2,y2,
若k0,则抛物线y2x与直线ykx1只有一个交点,所以,k0,
2yx2联立方程,消去x得kyyk0,则有y1y21.
ykx122因为y1x1,y2x2,所以x1x2y1y21.
1y1y210,代入韦达定理即可求得k22uuuruuur所以OAOBx1x2y1y2110,故OAOB;
(2)由题可知直线经过点N1,0,则OAB可拆分为OAN和ONB.
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所以SAOBSOANSOBN因为y1y211ONy1y2y1y2. 221,y1y21,所以y1y2ky1y224y1y214, 2k所以当SAOB10时,有【点睛】
111k,解得. 410262k本题考查直线与抛物线的综合问题,涉及两直线垂直的证明以及利用三角形的面积求参数,考查运算求解能力与推理能力,属于中等题.
21.已知椭圆的两个焦点为F,短轴长为2. 1(0,22),F2(0,22)(1)求椭圆的标准方程;
(2)一条不与坐标轴平行的直线l与椭圆交于不同的两点M,N,且线段MN的中点的横坐标为1,求直线l的斜率的取值范围. 22y2【答案】(1)x(2)(,3)(3,) 1;
9【解析】(1)由题设条件,得到c22,b1,根据a的方程;
(2)设Mx1,y1,Nx2,y2,代入方程两式相减,利用中点公式,求得y0b2c23,即可得到椭圆
9,2k219y2再根据P,得到k的不等式,可求解k的取值范围. 1的内部,在椭圆x22k9【详解】
(1)由题意,椭圆的两个焦点为F,短轴长为2, 1(0,22),F2(0,22)可得椭圆的焦点在y轴上,且c22,b1,所以ab2c23,
y2所以椭圆的标准方程为x1.
92(2)设Mx1,y1,Nx2,y2,且MN的中点为P,y0,kMNk(k0),
22y12y2y12y2222由x1,x21,两式相减得x1x20,
99921129x1x2y1y29变形得,由中点公式可得y0,
x1x2y1y22k第 12 页 共 14 页
21919y2因为P,1的内部,所以有21,解得k3或在椭圆x44k22k9k3. 所以直线l的斜率的取值范围为(,3)(3,). 【点睛】
本题主要考查了椭圆的标准方程,简单的几何性质,以及至直线与圆锥曲线的位置关系的应用,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题. 22.已知函数fxe.
x(1)当x0时,设gxfxa1xaR.讨论函数gx的单调性; (2)证明当x,1时,fxxx1.
212【答案】(1)当a≤0时,g(x)在(0,)上是增函数;
当a0时,g(x)在(0,ln(a1))上是减函数,在(ln(a1),)上是增函数. (2)见解析.
【解析】试题分析:(1)求导数,研究导函数值的正负,确定单调区间. 由于g(x)e(a1),当x0时,ex1.
所以,讨论当a1≤1,即a≤0时,当a11,即a0时,即得结论;
(2)构造函数h(x)f(x)(xx1)exx1,由于导数,通过确定函数的单调性及最值,达到解题目的. 由于h(x)e2x1,
x所以令m(x)h(x)e2x1,再次利用导数加以研究m(x)e2,
xx2x2x当x[,ln2)时, m(x)在[,ln2)上是减函数, 当x(ln2,1]时, m(x)在(ln2,1]上是增函数, 又m()121212e20,m(1)e30,
得到当x[,1]时,恒有m(x)0,即h(x)0,
12171h(x)在[,1]上为减函数,由h(x)h()e0,得证.
242(1)g(x)e(a1)x,所以g(x)e(a1). 2分
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xx当x0时,ex1,故有:
当a1≤1,即a≤0时,x(0,),g(x)0; 当a11,即a0时,ex1,
令g(x)0,得xln(a1);令g(x)0,得0xln(a1), 5分 综上,当a≤0时,g(x)在(0,)上是增函数;
当a0时,g(x)在(0,ln(a1))上是减函数,在(ln(a1),)上是增函数. 6分 (2)设h(x)f(x)(xx1)exx1,则h(x)e2x1,
x令m(x)h(x)e2x1,则m(x)e2, 8分
x2x2x因为x[,1],所以当x[,ln2)时,m(x)0;m(x)在[,ln2)上是减函数, 当x(ln2,1]时,m(x)0,m(x)在(ln2,1]上是增函数, 又m()121212121e20,m(1)e30,所以当x[,1]时,恒有m(x)0,即
2h(x)0,
所以h(x)在[,1]上为减函数,所以h(x)h()1212e70, 4即当x[,1]时,f(x)xx1. 13分
【考点】应用导数研究函数的单调性、最(极)值、证明不等式,转化与化归思想,分类讨论思想.
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